Задача о симметричном кавитационном обтекании цилиндра при наличии стока на поверхности цилиндра

Автор: Анна Алексеевна Спасова

Организация: Механико-математический факультет, МГУ им. М. В. Ломоносова

Исследована задача о симметричном кавитационном обтекании круглого цилиндра плоскопараллельным неограниченным потоком идеальной несжимаемой невесомой жидкости при наличии отбора жидкости, который моделируется точечным стоком заданной интенсивности, расположенным на поверхности цилиндра. Течение является стационарным, значения числа кавитации принимаются положительными. Для замыкания кавитационной полости используется схема Эфроса с возвратной струйкой.

Аналитическое решение задачи построено с использованием известного приближенного метода Леви-Чивита. Для определения положения точек отрыва свободных линий тока от цилиндра и получения единственного решения задачи использованы условия Бриллуэна.

Для входящих в общее решение параметров получена замкнутая система уравнений, которая решалась численно. Проведен полный параметрический анализ задачи. Для широкого набора значений безразмерных определяющих параметров рассчитаны форма и размеры каверны, а также найдены расположения точек отрыва струй. Построены зависимости относительных длины и миделя каверн от числа кавитации и безразмерного расхода стока. Проведено сравнение со случаем отсутствия стока. Установлены ограничения на возможные значения безразмерной интенсивности стока.